물리 I  정답

1	②	2	③	3	②	4	⑤	5	④
6	③	7	②	8	①	9	①	10	②
11	③	12	③	13	①	14	⑤	15	④
16	④	17	⑤	18	②	19	④	20	⑤

해 설

1. [출제의도] 속도-시간 그래프를 해석하는 문제이다.

ㄴ. A의 가속도의 크기는 [eqn: {20` rm m/s it} over {2 rm `s it} =10 rm `m/s ^{2}]이다.

[오답풀이] ㄱ. 이동 거리는 40 m로 같다. ㄷ. A의 변위는 0이므로 평균속도는 0이다.

2. [출제의도] 힘의 합성에 대한 이해를 묻는 문제이다.

ㄱ. A와 B 사이에는 자기력도 작용하므로 A의 무게인 2 N보다 큰 힘으로 B를 누른다. ㄷ. (가)에서는 4 N, (나)에서는 2 N이다.

[오답풀이] ㄴ. A와 B 사이에 작용하는 자기력만큼 떠받치는 힘이 작용한다.

3. [출제의도] 종이테이프에 찍힌 타점을 해석하여 물체의 운동을 이해하는 문제이다.

[eqn: a _{철수} = {20` rm cm/s it} over {0.1` rm s it} =2` rm m/s ^{2}], [eqn: a _{영희} = {20` rm cm/s it} over {0.05` rm s it} =4` rm m/s ^{2}]이므로 [eqn: a _{철수} :a _{영희} =1:2]이다.

４. [출제의도] 운동량-시간 그래프를 해석하는 문제이다.

B의 처음 운동량은 [eqn: 4p]이고 합력은 A의 2배이다.

5. [출제의도] 운동량 보존 법칙을 적용하는 문제이다.

ㄱ. 운동량의 합의 크기는 [eqn: 3`mv]로 일정하다. ㄴ. A의 운동량 변화량은 B의 운동량 변화량과 크기가 같다.

[오답풀이] ㄷ. 분리된 직후 A의 속력은 [eqn: {5} over {4} `v]이므로 B에 대한 A의 속력은 [eqn: {3} over {4} v]이다.

６. [출제의도] 힘과 일의 관계를 이해하는 문제이다.

ㄱ. 수평 방향과 줄 사이의 각이 커지므로 합력은 감소한다. ㄷ. 마찰이 없으므로 물체에 해 준 일은 물체의 운동 에너지 변화량과 같다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: F]가 물체에 한 일은 [eqn: F`s]보다 작다.

７. [출제의도] 옴의 법칙을 적용하는 문제이다.

A, B의 저항은 20 Ω이다. [eqn: R= rho {l} over {S}]에서 단면적은 같고, 길이의 비는 2 : 1이므로 비저항의 비는 1 : 2이다.

８. [출제의도] 저항의 연결을 이해하는 문제이다.

합성 저항은 b, c에서 최소이고 중간점에서 최대이다. 따라서 전류는 감소하다가 증가한다.

９. [출제의도] 전자기 유도 현상을 이해하는 문제이다.

ㄱ. 렌츠의 법칙에 의하여 자석이 가까워질 때 b 방향으로 전류가 흐른다.

[오답풀이] ㄴ. 자석의 속력이 0이므로 유도 전류가 흐르지 않는다. ㄷ. 자석의 운동을 방해하는 유도 전류가 생기므로 처음 높이까지 올라가지 못한다.

10. [출제의도] 전류에 의한 자기장을 묻는 문제이다.

P, Q, R에서 자기장 세기의 비는 3 : 1 : 2이다.

11. [출제의도] 전류의 열작용을 묻는 문제이다.

ㄱ. [eqn: Q`` PROPTOI ^{2} R`]에서 저항과 전류가 같으므로 발생하는 열량은 서로 같다. ㄴ. 전류가 같을 때 저항이 큰 B에서 발생하는 열량이 더 크다.

[오답풀이] ㄷ. [eqn: Q`` PROPTO `I ^{2} R]에서 A와 B의 합성저항이 C보다 작고, A와 B에 흐르는 전류의 합은 C와 같으므로 A와 B에서 발생하는 열량의 합이 C에서 발생하는 열량보다 작다.

12. [출제의도] 전류가 자기장에서 받는 힘에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ, ㄴ. 플레밍의 왼손 법칙에 따라 도체 막대는 각각 오른쪽과 왼쪽으로 자기력을 받는다.

[오답풀이] ㄷ. [eqn: F=BI`l] 에서 영역 Ⅰ에 놓았을 때 [eqn: l] 이 더 길기 때문에 자기력의 크기가 더 크다.

13. [출제의도] 파동의 특성을 이해하는 문제이다.

ㄱ. A와 B 사이가 1.5 파장이므로 파장은 2 m이다.

[오답풀이] ㄴ. 전파 속력은 [eqn: v=f lambda =2 TIMES 2=4 rm `m/s]이다. ㄷ. A와 B의 위상은 서로 반대이다.

14. [출제의도] 물결파의 간섭을 이해하는 문제이다.

⑤ [eqn: t= {T} over {4}]인 순간 P와 Q에서의 변위는 0이다.

[오답풀이] ① 파장은 2 cm ② P에서는 보강 간섭 ③ 구면파이므로 진폭은 P에서보다 Q에서 더 크다. ④ 마루와 골이 만나는 마디선 개수는 6개이다.

15. [출제의도] 편광판의 회전에 따른 빛의 세기 변화를 묻는 문제이다.

ㄴ. 회전각이 [eqn: theta]일 때 빛의 세기가 최대이므로 B와 C는 편광축이 나란하다. ㄷ. 편광판을 통과했으므로 A와 B를 통과한 빛은 모두 편광된 빛이다.

[오답풀이] ㄱ. b는 (나)의 결과이다.

16. [출제의도] 굴절의 법칙을 적용하는 문제이다.

영희: 소금물에서는 더 작은 입사각에서 물과 같은 굴절각이 나온다.

[오답풀이] 민수: 굴절률이 클수록 굴절각이 커지므로 더 많이 떠보이게 된다.

17. [출제의도] 빛의 분산에 대하여 묻는 문제이다.

ㄴ. B는 프리즘 안에서 프리즘의 밑면에 나란하게 진행하였으므로 a점에서의 입사각과 b점에서의 굴절각이 서로 같다. ㄷ. 굴절률이 클수록 속력이 더 느려지므로 C가 가장 느리다.

[오답풀이] ㄱ. A, B, C가 나란하게 입사했으므로 입사각은 모두 같다.

18. [출제의도] 역학적 에너지가 보존되지 않는 경우의 물체의 운동을 이해하는 문제이다.

마찰력이 하는 일을 [eqn: W] 라고 하면 [eqn: mgh=W+ {1} over {2} mv ^{2}]이고 [eqn: 2mgh=W+ {1} over {2} mv prime ^{2}]이다. ∴ [eqn: v prime = sqrt {2gh+v ^{2}}]이다.

19. [출제의도] 광전효과에 대한 이해를 묻는 문제이다.

ㄱ. 비추어 준 빛의 진동수가 세 금속의 한계 진동수보다 크기 때문에 세 금속에서 모두 광전자가 방출된다. ㄴ. 세슘에서 나오는 광전자의 최대 운동 에너지가 가장 크기 때문에 정지 전압도 가장 크다.

[오답풀이] ㄷ. 일함수가 가장 큰 아연에서 방출되는 광전자의 최대 운동 에너지가 가장 작다.

[eqn: lambda ={h} over {mv}={h} over {root2mE_k}]이므로, 아연에서 방출되는 광전자의 물질파 파장이 가장 길다.

20. [출제의도] 마찰력과 마찰 계수를 구하는 문제이다.

ㄱ. 정지 마찰 계수는 A는 [eqn: {6} over {g}], B는 [eqn: {4} over {2g}= { 2} over {g }]이다. ㄴ.  운동 마찰 계수는 A는 [eqn: {3} over {g}], B는 [eqn: {3} over {2g}]이다. ㄷ. 최대 정지 마찰력은 [eqn: {2} over {g} TIMES 3g=6` rm N]이다.